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- 2022-04-29 14:00:01 发布
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'道桥专业毕业设计计算书第一章绪论1.1公路运输的特点公路运输与其他运输方式比较,具有如下特点:1机动灵活,能迅速集中和分散货物,做到直达运输,不需中转,由于汽车体积较小,中途一般也不需要换装,除了可沿分布较广的路网运行外,还可离开路网深入到工厂企业、农村田间、城市居民住宅等地,即可以把旅客和货物从始发地门口直接运送到目的地门口,可以实现“库-库”的直接运输,节约时间和减少中转费用,减少货损。2受交通设施限制少,是最广泛的一种运输方式,可伸展到任何山区,农村,机关,单位,可承担其他运输方式的转运任务,在交通运输网中是其他各种运输方式联系的纽带,公路运输网一般比铁路、水路网的密度要大十几倍,分布面也广,因此公路运输车辆可以“无处不到、无时不有”。公路运输在时间方面的机动性也比较大,车辆可随时调度、装运,各环节之间的衔接时间较短,属于平面服务。3运行持续性较差:据有关统计资料表明,在各种现代运输方式中,公路的平均运距是最短的,运行持续性较差。4在中、短途运输中,运送速度较快:在中、短途运输中,由于公路运输可以实现“门到门”直达运输,中途不需要倒运、转乘就可以直接将客货运达目的地,因此,与其它运输方式相比,其客、货在途时间较短,运送速度较快。5适应性强,服务面广,时间上随意性强,可适于小批量运输和大宗运输。公路运输投资少,资金周转快,公路运输与铁、水、航运输方式相比,所需固定设施简单,车辆购置费用一般也比较低,因此,投资兴办容易,投资回收期短。据有关资料表明,在正常经营情况下,公路运输的投资每年可周转1~3次,而铁路运输则需要3~4年才能周转一次,社会效益显著。6掌握车辆驾驶技术较易,与火车司机或飞机驾驶员的培训要求来说,汽车驾驶技术比较容易掌握,对驾驶员的各方面素质要求相对也比较低。7与铁路,水运比较,公路运输由于汽车燃料价格高,服务人员多,单位运量小,所以在长途运输中,其运输成本偏高。但随着高等级公路的迅速发展,汽车制造技术的80
不断改进,运输管理水平的不断提高,这些不足正在逐步得到改善。现代高速公路的出现,使公路运输在经济建设中发挥更加重要的作用,是我国综合运输体系中最活跃的一种运输方式,并显示出广阔的发展前景。1.2设计概况1.2.1沿线自然条件1气候特点:朝阳是居于北温带大陆性季风气候区,尽管东南部受海洋暖湿气影响,但由于北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入,形成了半干燥半湿润易干燥地区,主要气候特点为四季分明,雨热同季,日照充足,日温差较大,降水偏少。全年平均气温5.4℃~8.7℃;年均日照时数2850~2950小时;年降水量450~580毫米;无霜期120~155天。春秋两季多风易旱,风力一般2~3级,冬季盛行西北风,风力较强。2水文状况:朝阳市境内主要河流有大凌河、小凌河、青龙河、老哈河。境内集水面积为19777平方千米,多年平均地表径流量为13.22亿立方米。四大河系当中,流域面积100平方千米以上的河流有69条,总长度为2560千米。大凌河是朝阳市最大的一条河流,是辽宁省第三大河流,流经朝阳的总长度为226.7千米。3地形与地貌:朝阳市地表层峦叠嶂,丘陵起伏,峡谷相间,沟壑纵横,只有小块山间平地和沿河冲击平原,结构为“七山一水二分田”。土地自然类型多样,山地、丘陵、岗地、川地、平地交错分布,土地利用类型亦是多元化。朝阳市境内主要山脉有努鲁儿虎山、杜岭山、大青山和大黑山。4土地资源:朝阳市行政辖区土地总面积为1969914.36公顷。按土地利用总体规划用地分类;农用地1315366.36公顷,占土地总面积的66.8%。交通用地面积23266.88公顷,占建设用地面积的21.9%,占土地总面积的1.2%;水利设施用地面积2668.51公顷,占建设用地面积的2.5%,占土地面积的0.1%。未利用土地面积548083.46公顷,占土地总面积的27.8%。土地资源绝对量大,主要用地相对数量多。农用地比重大,土地利用结构地域分布差异明显。农用地面积占土地总面积66.8%,形成以耕地、林地为主、耕地主要分布在西北部低山区及大小凌河两岸的阶地,占全市耕地总面积的70%。山地多、平地少、质量贫瘠。全市山地占72%,其中,耕地坡度小于2度的只占耕地面积的32%。牧草地植被稀疏矮小,退化严重,有的已为不毛之地。未利用地沟壑纵横,岩石裸露,土地生态系统平衡能力脆弱,有近70%的土地面积水土流失严重。土地后备资源宣足,利用难度较大。全市现有27.8%的土地未开发利用,在一定的经济技术条件下,80
可开发利用的有453718.90公顷,占未利用地面积的82.7%。但由于受各种自然条件的影响及开发条件的限制,这些土地在短期内开发利用相当困难。1.2.2朝阳市地质概况朝阳市位于辽宁省的西部,辖境居东经118°50′至121°17′和北纬40°25′至42°22′之间,东西跨度165公里,南北跨度约216公里,边界周长约980公里。北与内蒙古自治区赤峰市及通辽市接壤;南与辽宁省葫芦岛市及河北省秦皇岛市毗连;东与辽宁省阜新市、锦州市为邻;西与河北省承德市、秦皇岛市交界。朝阳市地表层峦叠嶂,丘陵起伏,峡谷相间,沟壑纵横,只有小块山间平地和沿河冲击平原,结构为“七山一水二分田”。土地自然类型多样,山财、丘陵、岗地、川地、平地交错分布,土地利用类型亦是多元化。朝阳市境内主要山脉有努鲁儿虎山、杜岭山、大青山和大黑山。朝阳市共有8条主要河流:温榆河、通惠河、清河、坝河、亮马河、萧太后河、凉水河、北小河,蜿蜒错致,形成网络,在肥沃的土地上勾勒出风景如画的自然美景。 朝阳市在古代已经成为中国东北与华北以至中原地区政治、经济、文化交流的纽带地区。如今的朝阳市正处于西部京津城市群与东部辽沈城市群辐射的中间地带,市区东距省会沈阳341公里,西距首都北京518公里,铁路、公路可直达北京、沈阳。朝阳依然是北京、承德通往沈阳、丹东、大连以至东北各地的交通要道。全市总面积2万平方公里,占辽宁省的七分之一,总人口336.5万。市区面积36平方公里,人口42.84万。80
第二章平面设计道路为带状构造物,它的中线是一条空间曲线,中线在水平面上的投影称为路线的平面,路线平面的形状及特征为道路的平面线形,而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时,路线要改变方向和发生转折。2.1公路等级的确定表2-1交通量表黄河JN150日野KF300D太湖XQ641黄海DD690东风CS9381459478891710根据规范:高速公路:一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上,专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。一级公路:一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量15000~55000辆,专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。二级公路:一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量5000~15000辆,专供汽车行驶的公路。设计年限12年,交通量年平均增长率5%。由远景交通量可得本次设计道路等级为二级公路。2.2设计行车速度的确定“设计车速”是在气候正常,交通密度适中,汽车运行只受道路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)的影响时,一般驾驶员能保持安全而舒服地行驶的最大行驶速度。依据《公路工程技术标准JTGB01—2003》从工程难易程度,工程量大小及技术经济合理的角度考虑,各级公路的设计车速按地形分为两类,查表可设计该路段的设车速为60km/h。2.3选线设计2.3.1选线的基本原则80
1路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应2在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上,选定最优路线方案。3路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省,效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术标准。4选线应注意同农田基本建设的配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。5要注意保持原有自然状态,并与周围环境相协调。6选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,弄清其对道路的影响。7选线应综合考虑路与桥的关系。2.3.2选线的步骤和方法1选线道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准,结合地质、地表、地物及其沿线条件,结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置,而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局,具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素,通过纸上选线把路线的平面布置下来。2全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应,限制和影响道路的走向的因素很多,大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用,我们的起终点就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局,城镇以及地形、地质,水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据,而客观条件是道路选线必须考虑的因素。3逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上,根据地形平坦与复杂程度不同,可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法,插出一系列的控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段,延伸相邻直线的交点,即为路线的转角点。4具体定线80
在逐点安排的小控制点间,根据技术标准的结合,自然条件,综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径,至此定线工作才算基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况,全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系,恰当地选用合适的技术指标,使整个线形得以连贯顺直协调。2.3.3方案比选公路路线的选定,是根据其性质、任务和技术等级及起讫点和控制点,选出一条在技术上、经济上合理的路线方案。路线方案的选定,是路线测设的首要问题。方案是否合理,不但关系到道路建设的投资和运输效益,还与国家的政治、经济和国防有很大的关系。因此,首要任务是要全力以赴解决好路线方案。选线者应按路线区域内工农业发展情况及其远景规划,并根据地形、地质、地貌、水文和气候等条件,必要时还要结合军事需要,慎重研究,反复比较,来确定路线的走向和布局,选出—条技术经济适用合理的路线方案。本次设计在五公里的路线设计中有许多路线走向可以选择,根据已确定的路线的大概走向,选定了两套可行的设计方案。综合考虑地形状况和技术经济指标后,选取造价比较低、线性标准较高的设计方案。各方案主要指标的比较如表2-2所示。表2-2朝阳至沈阳二级公路各方案主要指标比较指标单位第一方案第二方案通过村庄个33路线长度km3672.1453218.982其中新建km3672.1453218.982改建km00工程量土方m322240.534343585石方m300路面m31125011000桥梁座12涵洞道07造价38757806009547比较结果推荐方案80
在第二方案中虽然路线比较短,但沿线所设的路面工程、涵洞工程、桥梁工程的工程量都比第一个方案要多,线性标准与第一个方案基本相同,但是第二方案填挖比第一个方案大,工程量总体上要比第一个方案大,大大地提高了公路建设的工程造价。而且拆迁的民宅相当多,费用巨大。综合地考虑各自方案的利弊,最后我选取了第一个方案。2.4平曲线要素值的确定2.4.1平面设计原则1平面线形应直捷、连续、顺舒,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。2除满足汽车行驶力学的基本要求还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。3保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。4应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。5平曲线应有足够的长度。如平曲线太短,汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整,一般都应控制平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度2.4.2平曲线要素值的确定平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有按直线~缓和曲线~圆曲线~缓和曲线~直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。缓和曲线是道路平面要素之一,它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。《公路工程技术标准》(JTG01-2003)规定,除四级路可以不设缓和曲线外,其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化,便于车辆遵循;旅客感觉舒适;行车更加稳定;增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合,在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果,宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1:1:1。这一点非常的重要,在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题,设计出来的路线非常不协调,美观,比例严重失调,后来在老师的指导下改正了不足之处,经过改正后,线形既美观又流畅,基本上已经到达了设计要求。在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小,外还要考虑超高和加宽的要求,所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。80
一级公路的主要技术指标见表2-3。表2-3圆曲线最小半径设计速度(km/h)1201008060403020圆曲线最小半径(m)一般值10007004002001006530极限值650400250125603015本设计公路平曲线半径均为半径:370m、350m、260m;缓和曲线长度分别为:150m、250m、150m;竖曲线半径分别为:17000m、8000m、18000m,经验证,均满足要求。2.4.3带有缓和曲线的平曲线计算公式1有缓和曲线的圆曲线要素计算公式在简单的圆曲线和直线连接的两端,分别插入一段回旋曲线,即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下:(2-1)(2-2)(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)(2-7)80
(2-8)式中:——总切线长,();——总曲线长,();——外距,();——校正数,();——主曲线半径,();——路线转角,(°);——缓和曲线终点处的缓和曲线角,(°);——缓和曲线切线增值,();——设缓和曲线后,主圆曲线的内移值,();——缓和曲线长度,();——圆曲线长度,()。2主点桩号计算(2-9)(2-10)(2-11)(2-12) (2-13)(2-14)80
2.4.4路线曲线要素计算1路线简介该二级公路,根据路线选线原则,综合各方面因素,路线基本情况如下:全长:3672.145m交点:3个交点桩号:K0+702.666、K1+967.332、K2+929.566半径:370m、350m、260m缓和曲线长度:150m、250m、150m2曲线要素图2-1平面线性几何要素JD1:K0+702.666设R=370,Ls=150m,α=51°36′39.8″(Y),则曲线要素计算如下:q=150/2-1503/(240×3702)=74.897mp=1202/(24×350)-1204/(2384×3503)=2.530mβ0=28.6479×120/350=11.614°T=(370+2.530)tan(51.6°/2)+74.897=255.03mL=π×(51.6°-2×11.614°)×370/180+2×150=483.2896mE=(370+2.530)sec(51.6°/2)-370=43.795m80
J=2×255.03-483.2896=26.77m主点里程桩号计算:JD1:K0+702.606=K0+447.576=K0+597.576=K0+689.221YH=HY+(L-2)=K0+780.866HZ=YH+=K0+930.866JD1=QZ+J/2=K0+702.606交点校核无误。JD2:K1+967.332设=350m,=250m,=90°37′21.5″(Z),则曲线要素计算如下:=250/2-2503/(240×3502)=124.469m=2502/(24×350)-2504/(2384×3503)=7.402m=28.6479×250/350=20.463°=(350+7.402)tan(90.6°/2)+124.469=485.782m=×(90.6°-2×20.463°)×350/180=803.5822m=(350+7.402)sec(90.6°/2)-350=158.2183m=2×485.782-803.5822=167.982m主点里程桩号计算:JD2:K1+967.332ZH=JD-T=K1+481.549=K1+731.549QZ=HZ-L/2=K1+883.340YH=HY+(L-2)=K2+035.13280
HZ=YH+=K2+285.132JD=QZ+J/2=K1+967.332交点校核无误。JD3:K2+929.566设=260m,=150m,=73°05′08″(Z),则曲线要素计算如下:=150/2-1503/(240×2602)=74.792m=1502/(24×260)-1504/(2384×2603)=3.594m=28.6479×150/260=16.528°=(260+3.594)tan(73.1°/2)+74.792=270.147m=×(73.1°-2×16.528°)×260/180=481.6517m=(260+3.594)sec(73.1°/2)-260=68.0943m=2×270.147-481.6517=58.643m主点里程桩号计算:JD3:K2+929.566ZH=JD-T=K2+659.419=K2+809.419QZ=HZ-L2=K2+900.245YH=HY+(L-2)=K2+991.071HZ=YH+=K3+141.071JD=QZ+J2=K2+929.566交点校核无误。80
第三章纵断面设计沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面,由于自然因素的影响以及经济性要求,路线纵断面总是一条有起伏的空间线,纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性,道路等级,当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度,以便达到行车安全,迅速,运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。3.1纵断面设计的原则1纵面线形应与地形相适应,线形设计应平顺、圆滑、视觉连续,保证行驶安全。2纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。3平面与纵断面组合设计应满足。4视觉上自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。5平曲线与竖曲线应相互重合,最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内,即所谓的“平包竖”。6平、纵线形的技术指标大小应均衡。7合成坡度组合要得当,以利于路面排水和行车安全。8与周围环境相协调,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,并起到引导视线的作用。3.2纵坡设计的要求1设计必须满足《公路工程技术标准JTG01-2003》的各项规范2纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段,应避免反复设置反坡段。3沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。4应尽量做到添挖平衡,使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方,降低造价和节省用地。5纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。6对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓,避免产生突变。7在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水利等方面的要求。80
3.3纵坡设计的步骤1准备工作:在厘米绘图纸上,按比例标注里程桩号和标高,点绘地面线。里程桩包括:路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩(50m加桩或20m加桩)、平曲线控制桩(如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等),桥涵或直线控制桩、断链桩等。2标注控制点:如路线起、终点,越岭垭口,重要桥涵,地质不良地段的最小填土高度,最大挖深,沿溪线的洪水位,隧道进出口,平面交叉和立体交叉点,铁路道口,城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。3试坡:在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术指标、选线意图,结合地面起伏变化,以控制点为依据,穿插与取直,试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案,最后定出既符合技术标准,又满足控制点要求,且土石方较省的设计线作为初定试坡线,将坡度线延长交出变坡点的初步位置。4调整:对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定,平、纵组合是否适当等,若有问题应进行调整。5核对:选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖,作横断面设计图,检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况,若有问题应调整。6定坡:经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值最小要求取到0.3%以满足排水要求,变坡点一般要调整到10m的整桩号上。7设置竖曲线:根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径,计算竖曲线要素。8计算各桩号处的填挖值:根据该桩号处地面标高和设计标高确定。3.4竖曲线设计竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处,为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求,并依据规范的规定合理的选择了半径如表3-1。《公路工程技术标准》(JTG01-2003)规定:80
表3-1曲线半径凸形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度(km/h)停车视距ST(m)缓和冲击Lmin=V2w/3.6视距要求Lmin=S2Tw/4采用值Lmin《标准》规定值极限最小半径Rmin一般最小半径竖曲线最小长度601101778w3025w450w1400200050凹形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度(km/h)停车视距ST(m)缓和冲击Lmin=V2w/3.6夜间行车照明桥下视距《标准》规定值极限最小半径Rmin一般最小半径801101778w1666w449w10001500平原微丘区二级公路纵断面设计相关技术指标:最大纵坡:6%最大容许合成坡度:10.5%最小坡长:200m各级公路的最大纵坡及坡长长度限制不易轻易采用,而应有适当的余地。为了有利于路面排水和边沟排水,一般情况下,以采用不小于0.3%纵坡为宜。坡长限制主要是控制一般纵坡的最小坡长。本设计的竖曲线半径分别为:17000m、8000m、18000m,经验证均满足要求。该二级公路路线总长3672.145m,全线共设3个竖曲线,其中两个凸曲线,一个凹曲线。变坡点桩号:K0+690、K1+880、K2+900纵坡坡度:-1.237%、-3.372%、2.319%、0.884%竖曲线半径:17000m、8000m、18000m竖曲线要素的计算公式竖曲线要素的计算公式汇总如下:80
(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)式中——竖曲线半径,(m);——切线长,(m);——竖曲线长,(m);——外距,(m);——竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离,∈[0,T],(m);——竖曲线上与相对应的点到坡度线的高差(m)也称修正值或竖距。例1:变坡点K0+690已知:=-1.237%,=-3.372%-i1=-3.372%+1.237%=-2.135%<0设置凸曲线,设半径R=17000m,曲线要素计算如下:=17000×2.135%=362.95m=362.95/2=181.479m=181.4792/2×17000=0.969m80
经校核无误。例2:变坡点2,K1+880已知:=-3.372%,=2.319%,则:=2.319%-(-3.372%)=5.691%>0设置凹曲线,设半径R=8000mm,曲线要素计算如下:=8000×5.691%=455.28m=455.28/2=227.674m=227.6742/2×8000=3.240m经校核无误。变坡点3:K2+900已知:=2.319%,=0.884%,则:=0.884%-2.319%=-1.435%<0设置凸曲线,设半径R=18000m,曲线要素计算如下:=18000×1.435%=258.2m=258.22=129.165m=129.16522×18000=0.463m经校核无误80
第四章横断面设计道路横断面,是指中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。4.1横断面设计的原则1设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件,并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况,进行精心设计,既要坚实稳定,又要经济合理。2路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外,还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物,采用经济有效的病害防治措施。3还应结合路线和路面进行设计。选线时,应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡,应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较,以减少工程数量,保证路基稳定。4沿河及受水浸水淹路段,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。5当路基设计标高受限制,路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时,就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实,使路面具有一定防冻总厚度,设置隔离层及其他排水设施等。6路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要4.1.1行车道宽度的确定根据第二章确定下此公路的等级是二级,则由《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)规定,二级公路平原微丘区的路面宽7m,路基宽10m。4.1.2平曲线加宽及其过渡汽车行驶在曲线上,由于各轮迹半径不同,其中以后内轮轮迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。汽车在平曲线上行驶时,因为每一车轮沿着各自独立的轨迹运动,汽车在弯道上占据的宽度比直线段大,为保证汽车在弯道上行驶与直线上行驶具有同样的富余宽度,圆曲线路段的路面必须加宽。《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)规定:平曲线半径小于250m80
时,应在曲线内侧加宽,当半径大于250m时,由于加宽值较小,且行车道已具有一定富余宽度,故可不设加宽。表4-1公路平曲线加宽加宽类型平曲线半径(m)汽车轴距前悬(m)250~200<200~150<150~100<100~70<70~50<50~30<30~25<25~20<20~1535.2+8.80.81.01.52.02.5路线横断面设计综述:路拱坡度2.0%路肩坡度3.0%超高度超高度可由平曲线半径范围选取,由《规范》:平原微丘区:平曲线半径1620-2160m,iy=4%1300-1620m,iy=5%不设超高的最小半径为:5500m超高缓和段:P=1/250(4-1)(4-2)取超高缓和段长度为:80m。加宽:本设计平曲线半径均大于250m,所以不设加宽。4.1.3路拱的确定路拱是为了利于路面横向排水,将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)规定,水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度1~2%。考虑到本地区的自然条件,因此路面取用2%80
的横坡度,土路肩的排水性远低于路面,所以其横坡度取用3%。4.2超高的确定及过渡方法4.2.1超高的确定超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高,而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。因此,从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段,称作超高缓和段或超高过渡段。超高值的计算公式:(4-3)—超高横坡度—横向力系数—行车速度(km/h)—圆曲线半径(m)根据规范规定,《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)规定:超高横坡度按计算行车速度、半径大小,结合路面类型、自然条件和车厢组成情况确定。高速公路、一级公路的超高横坡度不超过10%,其他各级公路不超过8%。4.2.2超高的过渡所设计的公路是不设中间带的平原微丘区二级公路,采用绕行车道中心旋转,此设计的公路无中间分隔带,在圆曲线段上设置超高后,道路中线和内、外侧边线与设计标高之差h,应给予计算并列于“路基设计表”中,以便于施工。表4-2所示绕行车道中心旋转超高值计算公式:80
表4-2绕边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注圆曲线上外缘1.计算结果均为于设计高之差;2.临界断面距过渡段起点:中线内缘过渡段上外缘3.x距离出的加宽值:(定值)内缘1.计算结果为与设计高之高差。2.设计高程为中央分隔带外侧边缘的高程3.加宽值按加宽公式计算4.当x=b时,为圆曲线上的超高值。外侧C(b+B+b)i=x-D0内侧D0=x+C-(b+B++b)i80
图4-1超高计算点位置图B-----路面宽度-----路肩宽度-----路拱坡度-----路肩坡度-----超高横坡度-----缓和曲线长度-----路基坡度由变所需的距离,一般取1.0m-----于路肩同坡度的单向超高点到超高过渡段起点的距离-----超高过渡段中任一点至起点的距离-----路肩外缘最大的抬高值----路中线最大抬高值-----路基内缘最大降低值-----距离处路基外缘抬高值-----距离处路基中线抬高值-----距离处路基内缘降低值b-----圆曲线加宽值-----距离处路基加宽值80
例1:桩号K0+680:=0.5,=3%,=2%,B=7,=3%,=150X=680-447.576=232.424m内缘==0.5×0.03+7×0.02/2-(0.5+7/2+0)×0.03=-0.035m外缘==0.5×(0.03-0.02)+(0.5+7/2)×(0.03+0.03)=0.245m中线==0.5×0.03+7×0.02/2=0.085m例2:桩号K1+880:=0.5,=3%,=2%,B=7,=3%,=250X=1880-1481.549=398.451m外缘==0.5×(0.03-0.02)+(0.5+7/2)×(0.03+0.03)=0.245m内缘==0.5×0.03+7×0.02/2-(0.5+7/2+0)×0.03=-0.035m中线==0.5×0.03+7×0.02/2=0.085m例3:桩号K2+900:=0.5,=3%,=2%,B=7,=3%,=150X=2990-2659.419=330.581m中线==0.5×0.03+7×0.02/2=0.085m外缘==0.5×(0.03-0.02)+(0.5+7/2)×(0.03+0.03)=0.245m内缘==0.5×0.03+7×0.02/2-(0.5+7/2+0)×0.03=-0.035m同理得到各个圆曲线上的横断面超高值见路面超高表。80
4.3路基设计的内容路基设计的基本内容,就是确定路基边坡的形状和坡度。路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线、折线和台阶形。在填方边坡小于8时采用直线形,大于8小于20时采用折线形。当地形较陡,不容易放坡时,采用了重力式挡土墙。在挖方边坡坡高较小时用直线形,当边坡中混合了土、石时在分界处变坡,即采用折线形边坡;坡高较高时则采用台阶形。填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定。4.4横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸,应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求,并应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了路线的一公里来绘制。此段路的路基土石方数量见附表三路基土石方数量计算表。路基设计的主要计算值见路基设计表。80
第五章排水设计5.1排水设计的原则路基排水的原则主要有功能性原则、满足设计标准和目标的原则、协调性原则、环境保护原则和维修方便等原则。具体的如下面各条:1路基排水设计,首先应进行总体规划和综合设计,将针对某一水源和满足某个要求而设置的各项排水设施组成统一完整的综合排水系统。2路基排水系统的布置,应与道路的平纵面和横断面相联系,并结合沿线的的地形、地质等条件,因势利导、因地制宜布置适当的排水设施,完善对进出口的处理,完善对进出口的处理,使各项设施衔接配合,形成排水网络,把有害水及时排除掉。3排水系统的规划要与地表、地下排水相互协调,路基、路面排水综合考虑,排水沟渠与沿线的天然水系及桥涵等泄水结构物密切配合。4道路排水还应与当地的农田水利等建设规划结合起来考虑。5地表排水设计与坡面防护工程要协调配合。6路表面水常含有有害物质,不得直接排入饮用水水源,也不宜直接排入养殖池、农田等,必要时应进行净化处理。5.2排水设计的具体步骤1在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线,标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。2在路基的上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流。为提高截流效果,截水沟宜大体沿等高线布置,与地面水流方向接近垂直。路堑上侧有弃土堆时,弃土堆应连续而不中断,并在其上方设置截水沟。下坡一侧的弃土堆,应每隔50-100m设不小于1m宽的缺口,以利排水。3路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑,必要时采用路肩排水系统和中央分隔带排水系统,汇集并排除道路表面的水。4根据沿线地下水的情况,设置必要的地下排水设施。5将拦截或汇集的水流,用排水沟管引排到指定的低地、河沟或桥涵等处。排水沟应力求短捷、远离路基,与其他水沟的联接应顺畅。6选定桥涵的位置使这些沟管同桥涵连成一个完整的排水系统。对穿过路基的河沟,一般均应设桥涵,不要轻易改沟并涵。考虑路基排水或农田排灌的需要,也可增设涵洞。80
5.3路面排水设计1路面排水设施由路肩排水和中央分隔带排水设施组成。设计时,按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度(mm)。2路肩排水设施主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成。路肩排水设施的纵坡与路面的纵坡一致。当路面纵坡小于0.3%时,可采用横向分散排水方式将路面水排出路基,但路基填方边坡应进行保护。路堤边坡较高,采用横向分散排水不经济时,应采用纵向集中排水方式,在硬路肩边缘设置拦水带,并通过急流槽将水排出路基。当硬路肩汇水量较大时,可在土路肩上设置路肩排水沟。路肩排水沟可采用“U”形水泥混凝土预制构件砌筑,沟底纵坡同路肩纵坡,并不小于0.3%。其他等级公路,当路堤较高时,为避免填方边坡被路面水冲刷,可在路肩上设置拦水带,通过路堤边坡上的急流槽将水排出。3中央分隔带排水设施由纵向排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。中央分隔带排水,同它的布置形式、路线线形等有关。凹形中央分隔带,可采用浅平式纵向排水沟,经集水井和地下横向排水管,排去表面水。凸形中央分隔带,可用预制混凝土小块封面,而将降水排到两侧路面上。在弯道超高地段,上半幅路面水会汇集于凸形中央分隔带旁的路缘带,对于干旱少雨(雪)地区,可在分隔带上设开口明槽,使水流经下半幅路面排出;而一般地区,则设路拦式排水沟或雨水口(井),通过地下管道排出。多雨地区的中央分隔带,表面不作封闭时,降水会下渗,可在路床顶部设置纵向排水渗沟,并由横向排水管引出路基。中央分隔带排水沟(管)的断面尺寸及分段长度通过流量计算确定,一般采用孔径20~40cra,沟(管)底纵坡可与路面纵坡相同,最小纵坡不宜小于0.3%。扁平式排水沟横断面可采用蝶形、三角形、U形或矩形,路拦式排水沟多用圆形或侧沟形。4路面内部排水为了保持路面基层和路基的干燥状态,可设置良好的路面内部排水系统。其中,透水性基层可用多孔水泥稳定碎石、沥青稳定碎石、贫水泥混凝土等。为排除通过路面缝隙,或者由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水,可设置路面边缘渗沟或排水基(垫)层。5.4路面排水设备80
5.4.1边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡郊外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑,常与路基排水设计综合考虑,使之起到排水作用。边沟的纵坡一般与路线的纵坡一致。边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡为1:1.0~1:1.5,外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面,其内侧边坡宜采用1:2~1:3,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处平原微丘区,故宜采用矩形边沟,边沟采用浆砌片石,砌筑用的砂浆强度采用M7.5。5.4.2排水沟排水沟的主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流,引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的横断面采用梯型,底宽和深度为0.6m,土沟的边坡坡度为1:1.0。排水沟的位置,可根据需要并结合当地地形等条件定,离路基尽可能远,平面上应力求符合要求。本设计采用矩形边沟。5.4.3截水沟截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。降水量较多,且暴雨频率较高,山坡覆盖层比较松软,坡面较高,水土流失比较严重的路段,必要时可设置两道或多道截水沟。截水沟的横断面形式,一般为梯形,边坡坡度一般采用1:1.0,沟底宽度0.8m,截水沟的位置应尽量与地面水流方向垂直,以提高截水效能缩短沟的长度。截水沟应保证水流畅通,必要时配急流槽或涵洞等泄水结构物将水流引入指定地点。截水沟水流不应引入边沟,长度以200~500m为宜。5.4.4急流槽急流槽用于陡坡地段,沟底纵坡可达45°。采用浆砌片石砌筑,并加以相应的防护加固。本设计没有陡坡地段不需要设置急流槽。80
第六章路面设计6.1路面设计的原则路面结构是直接为行车服务的结构,不仅受各类汽车荷载的作用,且直接暴露于自然环境中,经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分,最大时可达50%以上。因此,做好路面设计是至关重要的。路面设计内容应包括路面类型与结构方案设计、路面建筑材料设计、路面结构设计和经济评价。路面是一种层状结构,根据不同路基状况和交通量,常常将路面分为面层,基层,垫层。本次设计为朝阳至沈阳二级公路综合设计。6.1.1路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等,并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大,基垫层材料应尽可能采用当地材料,并注意使用各类废弃物。必要时,应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时,应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的,可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。6.1.2路面建筑材料设计路面建筑材料设计往往是路面设计中不受重视的一块内容,原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次,指定各层次材料的标准规范名称。本次毕业设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识,合理考虑了道路所在地的自然环境、材料所在路面结构层次的功能等,论证合理地选择了材料类型和建议配比。6.1.3路面结构设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料,运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面,学生应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型,然后进行设计。6.2路面设计步骤本设计路面采用沥青混凝土,沥青路面结构设计有以下四步:80
1根据设计任务书的要求,进行交通量分析,确定路面等级和面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。2按路基土类与干湿类型,将路基划分为若干路段(在一般情况下路段长不宜小于500m,若为大规模机械化施工,不宜小于lkm),确定各路段土基回弹模量。3可参考规范推荐结构(见规范附录A),拟定几种可能的路面结组合与厚度方案,根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数。4根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求,或调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比、提高极限抗拉强度,再重新计算。上述计算应采用多层弹性体系理论编制的专用设计程序(采用HPDS2003公路路面设计程序系统)进行。对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面,尚应验算防冻厚度是否符合要求。进行技术经济比较,确定采用的路面结构方案。设计时,应先拟定某一层作为设计层,拟定面层和其他各层的厚度。当采用半刚性基层、底基层结构时,可任选一层为设计层,当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时,应拟定面层、底基层厚度,以半刚性基层为设计层才能得到合理的结构;当采用柔性基层、底基层的沥青路面时,宜拟定面层、底基层的厚度,求算基层厚度,当求得基层厚度太厚时,可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石做上基层,以减薄路面总厚度,增加结构强度和稳定性。对高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层应进行拉应力的验算。以上计算已编制成计算机程序(HPDS2003公路路面设计程序系统)。6.3路面设计6.3.1沥青路面结构设计标准现行《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标、对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。6.3.2累计当量轴次计算1轴载换算(1)当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时,凡轴载大于25KN的各80
级轴数(包括车辆的前、后轴)的轴载换算系数:(6-1)(2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于50KN的各级轴数(包括车辆的前、后轴)的轴载换算系数:(6-2)2累计当量轴次(6-3)—设计年限内一个车道上的累计当量轴次(次)—设计年限,12年—路面竣工后第一年的平均日当量轴次(次/d)—设计年限内交通量的平均年增长率5%—车道系数,取0.6当计算弯沉和沥青混凝土层底拉应力时,轴载换算系数=C1C2(Pi/P)4.35(6-4)当计算半刚性基层层底拉应力时,轴载换算系数=C′1C′2(Pi/P)8(6-5)总换算系数=后轴换算系数+前轴换算系数;累计当量轴次:(6-7)=[(1+0.05)12-1]×365×836×0.6÷0.05=2914171(次)(6-8)=[(1+0.05)12-1]×365×1162×0.6÷0.0580
=4050558(次)6.3.3各层材料计算参数的确定1沥青路面结构设计主要须确定沥青混合料在25℃和15℃时的抗压模量和15℃的劈裂强度。强度和模量的确定方法不外两种,试验法和经验法。经验法是参照规范中的参数建议值,考虑工程所在地的气候状况(自然区划和气候分区)和工程的具体情况适当选用。2基层材料类别与计算参数确定基层材料的类别。我国路面工程中最常用的当属半刚性基层,主要材料类别按沥青路面规范定义有水泥稳定类(水泥土、水泥稳定级配碎石)、石灰粉煤灰碎石(砂砾)、水泥石灰土、二灰土、水泥粉煤灰等综合稳定类。主要力学参数确定。设计中主要确定的基层材料力学参数为设计沥青路面时有抗压模量和劈裂强度、设计水泥混凝土路面时只须确定抗压模量。材料力学参数可通过配比试验确定,也可参照规范确定。半刚性基层材料的参数依据规范建议确定时应注意规定的龄期,材料配比,特别是结合料的含量;同时应考虑基层将来可能处于的潮湿状态。3垫层材料类别与计算参数垫层材料类别。垫层材料主要有石灰稳定类(石灰土、石灰稳定集料等)、级配碎石、砂砾等。垫层材料的力学参数。设计中一般只须确定垫层材料的抗压回弹模量,由于用于垫层材料的粒料很难进行试验测定,一般参照规范建议值确定即可。4土基回弹摸量的确定一般规定。新建公路初步设计时,土基回弹模量值应根据查表法(或现有公路调查法)、室内试验法、换算法等,经综合分析、论证,确定沿线不同路基状况的土基回弹模量设计值。土基回弹模量是路面设计的关键参数,也是随机性大和比较难确定的参数。确定的方法有两种,可称为经验法(查表法)和现场测定法。经验法。新建道路设计时,尚无法实测土基顶面的回弹模量,应对路基填土类型、地下水位、预测的路基潮湿状态综合分析,根据经验数据或通过室内试验确定。根据土类和气候区以及拟定的路基土的平均稠度。当采用重型击实标准时,土基回弹模量值可较表列数值提高15%~30%。现场实测法。在已建成的路基上,在不利季节按照现行《公路路基路面现场测试规程》规定,用大型承载板测定土基0~0.5mm(路基软弱时测至lmm)的变形压力曲线,80
然后根据公式计算出回弹模量值。6.3.4路面结构设计1沥青路面设计轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算见表6-1表6-1轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量1黄河JN15049101.61双轮组14592日野KF300D40.75792双轮组<34783太湖XQ64133671双轮组894黄海DD690561042双轮组>3175东风CS93824702双轮组>310设计年限:12年车道系数:0.6交通量平均年增长率:5%当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:1、路面竣工后第一年日平均当量轴次:2495设计年限内一个车道上累计当量轴次:75235962、当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:20253、设计年限内一个车道上累计当量轴次:6106326公路等级二级公路公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值:27.8(0.01mm)80
结构层参数:1防冻层厚度80cm表6-2结构层参数表层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1中粒式沥青混凝土1.20.452粗粒式沥青混凝土10.343水泥稳定碎石0.60.344水泥石灰稳定土0.60.225石灰土0.250.11新建路面结构厚度计算公路等级:二级公路新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:27.8(0.01mm)路面设计层层位:4设计层最小厚度:15(cm)表6-3路面结构参数层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)容许应力(MPa)1中粒式沥青混凝土3140020000.452粗粒式沥青混凝土4120016000.343水泥稳定碎石259009000.344水泥石灰稳定土25150015000.225石灰土235505500.116土基3680
按设计弯沉值计算设计层厚度LD=27.8(0.01mm)H(4)=15cmLS=23.4(0.01mm)由于设计层厚度H(4)=Hmin时LS<=LD,故弯沉计算已满足要求H(4)=15cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(4)=15cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(4)=15cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(4)=15cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(4)=15cm(第4层底面拉应力验算满足要求)H(4)=15cm(第5层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=15cm(仅考虑弯沉)H(4)=15cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度80cm验算结果表明,路面总厚度比路面最小防冻厚度小8cm,程序将自动在上述刚设计的路面最下层厚度中予以补足.通过对设计层厚度取整和将路面防冻厚度不足部分增补到路面最下层以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------中粒式沥青混凝土3cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土4cm---------------------------------------水泥稳定碎石25cm---------------------------------------80
水泥石灰稳定土25cm---------------------------------------石灰土23cm---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:二级公路新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100表6-4路面结构参数层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)计算信息(MPa)1中粒式沥青混凝土314002000计算应力2粗粒式沥青混凝土412001600计算应力3水泥稳定碎石25900900计算应力4水泥石灰稳定土2515001500计算应力5石灰土23550550计算应力6土基36计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=19.9(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=21.2(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=22.9(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=37.2(0.01mm)第5层路面顶面竣工验收弯沉值LS=122.7(0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS=322.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=258.8(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)80
计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1层底面最大拉应力σ(1)=-.228(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-.02(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=-.018(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=.086(MPa)第5层底面最大拉应力σ(5)=.05(MPa)验算符合要求,因此所选路面厚度可取。2防冻层厚度50cm表6-5结构层参数表层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1中粒式沥青混凝土1.20.452粗粒式沥青混凝土10.343水泥稳定碎石0.60.344水泥石灰稳定土0.50.28新建路面结构厚度计算公路等级:二级公路新建路面的层数:4标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:27.8(0.01mm)路面设计层层位:4设计层最小厚度:15(cm)80
表6-6路面结构参数层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)容许应力(MPa)1中粒式沥青混凝土3140020000.452粗粒式沥青混凝土4120016000.343水泥稳定碎石259009000.344水泥石灰稳定土?150015000.285土基36按设计弯沉值计算设计层厚度LD=27.8(0.01mm)H(4)=20cmLS=29.4(0.01mm)H(4)=25cmLS=26.1(0.01mm)H(4)=22.4cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度H(4)=22.4cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(4)=22.4cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(4)=22.4cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H(4)=22.4cm(第4层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度H(4)=22.4cm(仅考虑弯沉)H(4)=22.4cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度路面最小防冻厚度50cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------80
中粒式沥青混凝土3cm---------------------------------------粗粒式沥青混凝土4cm---------------------------------------水泥稳定碎石25cm---------------------------------------水泥石灰稳定碎石23cm---------------------------------------土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:二级公路新建路面的层数:4标准轴载:BZZ-100表6-7路面结构参数层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)计算信息(MPa)1中粒式沥青混凝土314002000计算应力2粗粒式沥青混凝土412001600计算应力3水泥稳定碎石25900900计算应力4水泥石灰稳定土2315001500计算应力5土基36计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=27.3(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=29.8(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=33.6(0.01mm)第4层路面顶面竣工验收弯沉值LS=77.5(0.01mm)80
土基顶面竣工验收弯沉值LS=322.9(0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS=258.8(0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1层底面最大拉应力σ(1)=-.272(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-.045(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=-.004(MPa)第4层底面最大拉应力σ(4)=.191(MPa)验算复合要求,因此所选路面厚度可取。80
第七章装配式钢筋混凝土空心板桥7.1设计资料设计荷载为公路Ⅱ级;跨径为板长10m;计算跨径为9.60m;净跨径为9.00m;桥面净宽为:净—11+2×0.5。桥面铺装为9cm厚C25砼;主跨结构材料采用标号为C30砼;钢筋为HRB335、R235。空心板构造如图(7-1):图7-1空心板构造图(尺寸单位:cm)7.2设计计算全桥采用10块预制钢筋砼空心板,每块板宽为120cm,空心板全长为9.9m,计算跨径为9.6m。7.2.1毛截面几何特性1空心板毛截面面积:边板毛截面面积为:Ak=6215.974cm2;内板毛截面面积为:Ak=5206.721cm2。2空心板毛截面惯性矩:边板毛截面惯性矩为:Ih=7347563.956cm4;内板毛截面惯性矩为:Ih=5324271.568cm4。7.2.2上部结构内力及配筋设计1荷载横向分布系数计算将图7-1截面简化为图7-2截面,并去掉中间肋板:80
图7-2简化图(尺寸单位:cm)表7-1矩形截面抗扭刚度系数c/b1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1≤0.1hh0.1410.1550.1710.1890.2900.2290.2500.2700.2910.3121/3(1)由表7-1查得,C=0.299;,C=0.305;,C=0.289;其中:;则:;由式:(7-2)式中:l——计算跨径;80
b——一片板的宽度;I——板的抗弯惯性矩;IT——板的抗扭惯性矩;刚度系数:;(2)求荷载横向分布影响线查γ=0.076,故应在表中γ=0.06与γ=0.08之间内插出各板中点的影响线竖标。表7-2(1#板影响线竖标值)γηη1,1η1,2η1,3η1,4η1,5η1,6η1,7η1,8η1,9η1,100.060.3550.2540.1540.0940.0570.0350.0210.0140.0090.0070.080.3920.2680.1500.0840.0470.0260.0150.0090.0050.0020.0760.3850.2650.1530.0920.0550.0330.0200.0130.0080.006表7-3(2#板影响线竖标值)γηη2,1η2,2η2,3η2,4η2,5η2,6η2,7η2,8η2,9η2,100.060.2540.2550.1930.1170.0710.0440.0270.0170.0120.0090.080.2680.2740.2020.1130.0630.0350.0200.0120.0070.0050.0760.2650.2700.2000.1160.0690.0420.0260.0160.0110.008表7-4(3#板影响线竖标值)γηη3,1η3,2η3,3η3,4η3,5η3,6η3,7η3,8η3,9η3,100.060.1540.1930.2180.1710.1040.0640.0390.0250.0170.0140.080.1500.2020.2370.1810.1010.0570.0320.0190.0120.0090.0760.1530.2000.2330.1790.1030.0620.0380.0230.0160.013表7-5(4#板影响线竖标值)γηη4,1η4,2η4,3η4,4η4,5η4,6η4,7η4,8η4,9η4,100.060.0940.1170.1710.2050.1630.1000.0620.0390.0270.0210.080.0840.1130.1810.2260.1750.0980.0560.0320.0200.0150.0760.0920.1160.1790.2220.1730.0990.0610.0380.0260.01980
表7-6(5#板影响线竖标值)γηη5,1η5,2η5,3η5,4η5,5η5,6η5,7η5,8η5,9η5,100.060.0570.0710.1040.1630.2010.1620.1000.0640.0440.0350.080.0470.0630.1010.1750.2230.1740.0980.0570.0350.0260.0760.0550.0690.1030.1730.2190.1720.0990.0620.0420.033图7-3(1#板影响线竖标值)图7-4(2#板影响线竖标值)图7-5(3#板影响线竖标值)图7-6(4#板影响线竖标值)80
图7-7(5#板影响线竖标值)由各块板的横向分布影响线竖标值计算在荷载作用下分布系数。汽车荷载横向分布系数:(7-3)1#板:;2#板:;3#板:;4#板:;5#板:;由以上计算可知内板中2#板的荷载横向分布系数最大;为设计与施工方便其余各板均按2#板设计。通过杠杆原理法计算支点处的荷载横向分布系数。2恒载内力计算(1)前期恒载。中板的容重为24.5kN/m3铺装及铰接缝的容重为23.5kN/m3板的吊装重力(L=10m);中板=12.76×10=127.6kN;边板=15.23×10=152.3kN。预制中板q1:;预制边板q2:;80
C25砼垫层q3:;铰和接缝q4:。预制中板的总横重:;预制边板的总横重:。表7-7内力计算表板块q(kN/m)M(kN·m)V(kN)M1/2=ql2/8M1/4=3ql2/32V0=ql/2V1/2中板12.99149.64112.2362.350边板17.58202.52151.8984.3803、冲击系数和多车道折减系数(1)冲击系数μ计算:(7-4)式中:l——结构的计算跨径(m);E——结构材料的弹性摸量(N/m2)E=3.0×1010N/m2;Ic——结构跨中截面的截面惯矩(m4);mc——结构跨中处的单位长度质量(kg/m);G——结构跨中处每延米结构重力(N/m);g——重力加速度,(g=9.81m/s2)。;;80
取μ=0.45。(2)车道折减系数ξ:按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第4.3.1条查得双车道减系数ξ=1.00。4活载取值按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)4.3.1公路—Ⅱ级车道荷载标准值qk=10.5kN/m;集中荷载标准值Pk通过内插得:(内插法)5活载计算(7-5)(1)跨中弯矩计算;如图7-8:图7-8跨中弯矩图;。(2)1/4跨弯矩计算;如图7-9:80
图7-9边跨弯矩图;。(3)支点剪力计算;如图7-10:图7-10面板剪力图(4)跨中剪力计算;如图8-11:图7-11边板受力情况80
;。6荷载组合按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第4.1.6条进行作用效应组合。(1)承载能力极限状态效应组合弯矩组合:(7-6)中板跨中:;中板1/4点:;边板跨中:;边板1/4点:。剪力组合:(7-7)中板支点:;中板跨中:;边板支点:80
;边板跨中:。(2)正常使用极限状态组合短期组合(7-8)中板:边板:长期组合(7-9)中板:;边板:。7正截面钢筋计算(1)将空心板截面换算成等效的工字形截面,达到等效的条件为两截面的面积相等、两截面的惯性矩相等、重心高度相等。空心板挖空部分的截面面积和惯性矩分别为:Ak=904.7cm2;Ik=32572.03cm4;设等效工字形截面两侧挖去的面积之和为bk、hk则:;;解得:bk=43.5cm;hk=20.8cm得等效工字形截面;如图7-12:80
图7-12工形截面(尺寸单位:cm)(2)跨中截面计算设主筋的直径为25mm;保护层厚度为30mm;则设中性轴通过上翼缘下边x=95mm;则;故中性轴不会进入腹板;本设计按矩形截面计算。按《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.2.2条规定。由式:(7-10);;配10Φ25,实际。8抗剪计算由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTGD62—2004第5.2.9条(7-11)80
式中:Vd——验算截面处由作用产生的剪力组合设计值(kN);b——相应于剪力组合设计值处矩形截面的宽度(mm);h0——相应于剪力组合设计值处截面的有效高度(mm);fcu,k——砼立方体抗拉压强度标准值(Mpa)。;截面尺寸符合要求。由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTGD62—2004第5.2.10条(7-12)式中:Vd——验算截面处由作用产生的剪力组合设计值(kN);α2——预应力提高系数,对于普通钢筋砼受弯砼构件α2=1.0;b——相应于剪力组合设计值处矩形截面的宽度(mm);h0——相应于剪力组合设计值处截面的有效高度(mm);ftd——砼抗拉强度设计值(Mpa)。;需配置抗剪钢筋。由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTGD62—2004第5.2.7条和第5.2.11条,如图7-13。箍筋用4肢φ10@200mm。(7-13)式中:ρsv——箍筋配筋率;Asv——斜截面内配置在沿梁长度方向一个箍筋的间距;b——截面的宽度(mm);Sv——沿梁长度方向的箍筋间距。;,取P=1.44;80
;;;,;图7-13翼缘板受力图(尺寸单位:mm)(7-14)式中:α1——异号弯矩影响系数,计算简支梁的抗剪承载力时,α1=1.0;α2——预应力提高系数,对于普通钢筋砼受弯砼构件α2=1.0;α3——受压翼缘的影响系数,对于具有受压翼缘的截面α3=1.1;;抗剪斜筋弯起角为45°,所需斜筋面积;9裂缝宽度验算80
由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG—D62—2004第6.4.3条和6.4.4条。(7-15)式中:c1——钢筋表面系数,对于光圆钢筋,c1=1.4;带肋钢筋,c1=1.0;c2——作用长期效应组合系数,;c3——与构件受力性质有关的系数,为钢筋砼板式受弯构件时,c3=1.15;d——纵向受拉钢筋的直径(mm);ρ——纵向受拉钢筋配筋率,,对钢筋砼构件,当ρ>0.02时取ρ=0.02;当ρ<0.006时,取ρ=0.006;bf、hf——受拉翼缘的宽度与厚度;h0——有效高度;σss——由作用短期效应组合引起的开裂截面纵向受拉钢筋在使用荷载作用下的应力,;Es——钢筋弹性模量。《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG—D62—2004在正常使用极限状态下钢筋砼构件的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应组合影响进行验算,并且不得超过规范规定的裂缝限值。在Ⅰ类环境和Ⅱ类环境条件下的钢筋砼构件,算得的裂缝宽度不应超过0.2mm处于Ⅲ类和Ⅳ类环境下的钢筋砼受弯构件,容许裂缝宽度不应超过0.15mm。;,Es=2.0×105Mpa;80
取ρ=0.008;;则:;满足《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG—D62—2004第6.4.2条规定。10挠度及预拱度计算钢筋砼受弯构件在使用阶段,因作用使构件产生挠曲变形,而过大的挠曲变形将影响结构的正常使用。因此,为了确保桥梁的正常使用,受弯构件的变形计算列为持久状况正常使用极限状态的一项主要内容,要求受弯构件具有足够的刚度,使构件在使用荷载作用下的最大变形计算值不得超过容许的限值。受弯构件在使用阶段的挠度应考虑作用长期效应的影响,即按作用短期效应组合和给定的刚度计算的挠度值,在乘以挠度长期增长系数ηθ。挠度长期增长系数取用规定是:当采用C40以下砼时,ηθ=1.60;当采用C40~C80砼时,ηθ=1.45~1.35;中间强度等级按直线内插法取用。由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG—D62—2004第6.5.2条规定,钢筋砼受弯构件按上述计算的长期挠度值,在消除结构自重产生的长期挠度后不应超过规定的限值:梁式桥主梁的最大挠度处l/600;其中l为受弯构件的计算跨径。(7-16)(7-17)式中:B——开裂构件等效截面的抗弯刚度;B0——全截面的抗弯刚度,;Bcr——开裂截面的抗弯刚度,;Mcr——开裂弯矩;I0——全截面的换算截面惯性矩;Icr——开裂截面的换算惯性矩;80
ftk——砼轴心抗拉强度标准值;S0——全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩。由前面计算可知,x=74.2mm,Ms=302.62kN·m。;;;(1)验算主梁的变形由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG—D62—2004规定,验算主梁的变形时,不计入结构的自重产生的长期挠度,汽车不计入冲击力。则可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度为:;(2)判断是否设置预拱度由《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG—D62—2004规定,当由荷载短期效应组合并考虑长期效应组合影响产生的长期挠度超过计算跨径的l/1600时,应设置预拱度;;因此不需设置预拱度。80
第八章施工组织设计8.1工程概况8.1.1编制范围朝阳至沈阳二级公路,即设计里程K0+000~K3+672.145全长3.672Km范围内的土建工程,内容包括路基、路面、桥梁、沿线设施等,达到交通部颁发的现行的交付验收标准,并办理交验为止的全过程。8.1.2编制原则1严格遵守招标文件所规定的工程施工工期,招标合同条款以及招标文件的各项要求,根据工程的特点和轻重缓急,分期分批组织施工,在工期安排上尽可能提前完成。2坚持在实事求是的基础上,力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。在确保工程质量标准的前提下,积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。3合理安排施工的程序和顺序,做到布局合理,突出重点,全面展开,平行流水作业、正确选用施工方法,科学组织,均衡生产。各工序紧密衔接,避免不必要的重复工作,以保证施工连续均衡有序进行。4施工进度安排注意各分项工程间的协调和配合,并充分考虑气候、季节对施工的影响。5结合现场实际情况,因时因地制宜,尽量利用原有设施或就近已有的设施,减少各种临时工程,尽量利用当地合格资源,合理安排运输装卸与储存作业,减少物资运输周转工作量。6坚持自始至终对施工现场全过程严密监控,以科学的方法实行动态管理,并按动静结合的原则,精心进行施工场地规划布置,节约施工临时用地,不占或少占农田,不破坏植被。严格组织、精心管理,文明施工,创标准化施工现场。7严格执行交通部颁发现行的和招标文件明确的设计规范、施工规范及验收标准。8.1.3工程概况1地形、地貌地形与地貌:地表层峦叠嶂,丘陵起伏,峡谷相间,沟壑纵横,只有小块山间平地和沿河冲击平原,结构为“七山一水二分田”。土地自然类型多样,山地、丘陵、岗地、80
川地、平地交错分布,土地利用类型亦是多元化。朝阳市境内主要山脉有努鲁儿虎山、杜岭山、大青山和大黑山。2水文、气象水文:朝阳市境内主要河流有大凌河、小凌河、青龙河、老哈河。境内集水面积为19777平方千米,多年平均地表径流量为13.22亿立方米。四大河系当中,流域面积100平方千米以上的河流有69条,总长度为2560千米。大凌河是朝阳市最大的一条河流,是辽宁省第三大河流,流经朝阳的总长度为226.7千米。气候特点:居于北温带大陆性季风气候区,尽管东南部受海洋暖湿气影响,但由于北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入,形成了半干燥半湿润易干燥地区,主要气候特点为四季分明,雨热同季,日照充足,日温差较大,降水偏少。全年平均气温5.4℃~8.7℃;年均日照时数2850~2950小时;年降水量450~580毫米;无霜期120~155天。春秋两季多风易旱,风力一般2~3级,冬季盛行西北风,风力较强。3地震地区地震烈度为7度。4交通该工程为新建工程,大宗外购材料采用汽车运输,其他地材依靠乡村道路。5水、电(1)水生产、生活用水可利用沿线水源。(2)电利用当地电网,并准备3台50KW的发电机。6主要技术标准本段工程为平原微丘区二级公路。设计行车速度60km/h。设计荷载为公路二级,设计洪水频率路基、小桥涵为1/50路基宽度:路基宽度10m,机动车道2×3.5米,硬路肩2×1.0米,土路肩2×0.5米。平曲线:一般最小半径200米,极限最小半径125米纵坡:最大纵坡6%80
8.1.4主要工程数量表8-1工程数量土石方工程(m3)22240.86填方(m3)11156.5348.1.5合同工期本项目合同工期为6个月。考虑工程的具体情况、将按5个月的工期计划组织施工。8.2总体施工目标8.2.1工期目标本标段拟于2011年3月1日开工,2011年7月30日完工,总工期5个月。8.2.2质量目标1工程质量符合国家现行有关设计、施工及验收规范的要求,达到优良等级。2创省部级优质工程、精品工程。3分项工程合格率达到100%,优良率达到93%以上,其中分项工程中的关键项目优良率为100%,单位工程达到优良等级。8.2.3安全目标1杜绝因工死亡,现场施工人员的年负伤率不大于5‰;2不发生断桩、梁体倾覆、隧道大塌方等责任事故;3不发生重大及以上设备事故、重大交通事故和重大火灾事故;4杜绝因施工造成的沟渠堵塞,道路交通中断,通讯电力损伤等工程施工责任事故。8.2.4环境保护目标工程弃碴,泥浆排放,生活垃圾处理均按有关施工与环境管理办法执行,并积极响应业主提出的其他环保要求。80
8.2.5文明施工目标遵照业主有关工地文明施工要求,配制各类牌图和宣传标语;施工人员统一着装,挂牌上岗,行为文明,控制噪音,场地整洁有序,争创文明施工现场。8.3项目机构设置及现场管理8.3.1组织机构根据该标工程特点,以加强管理、便于协调、充实作业层为原则,设立安平公路改建工程项目经理部。该项目经理部下设工程技术部、安全质量部、计划财务部、物资设备部、综合办公室。工程技术部设技术室、调度室、量测班和资料室;安全质量部设质检室、安检室、试验室和贯标办公室;计划财务部设财务室、计划室、合同室;物资设备部设物资室和机修站;综合办公室设交管办、综合办、后勤室。图8-1组织机构图8.3.2项目主要人员80
表8-2项目主要管理人员及技术人员人员类别人数一管理人员1项目经理12副经理(兼项目书记)13总工程师14总技术师1二技术人员1道路工程师32桥梁工程师33地质工程师24机械工程师25测量工程师16试验工程师27质检工程师3三经济管理人员1合同管理人员12财务人员13计划人员14材料供应人员15其它经济管理办事人员18.4施工方法8.4.1施工前的准备1复合导线点,如导线点不能满足施工要求,应加密导线点,保证两相邻导线点之间能相互通视,复测导线时,必须保证和相邻的施工段导线闭合。2校对水准点,在人工结构物附近,高填深挖段,工程量集中及地形复杂段宜增设临时水准点,临时水准点须符合精度要求,并要设在便于观测的坚硬基岩石上或永久性80
建筑物的牢固处,也可设在埋入土中至少1m深的混凝土桩上,水准点间距不宜大于1km。8.4.2开挖土方施工方案、方法在分段工程场地清理完成之后,根据招标文件的要求,对断面进行复测。用全站仪放样,进行断面测量,绘制出挖方断面图,提交监理工程师确认后,才可进行土方开挖。1施工方案根据现代化工程机械作业的特点,开挖土方工程将统一采用挖掘机和自卸汽车辅以人工作业的方式进行。一般路堑的施工:对于切方高度不大的地段,采用横向全宽挖掘法施工。由于工程量不大,将预留30cm(预留30cm为路基整形做准备)一次挖出路堑宽度。2填土路堤施工方案、方法 在各分段路基场地清理及清挖淤泥完毕后,对断面进行测量放样、动力探触,并绘制出填方横断面图后,提交监理工程师复测,确认后开始路基填筑。(1)填土路堤施工方案根据现代化工程机械作业的特点,路基填筑将统一采用推土机、平地机、光轮压路机、振动压路机辅以人工联合作业方案进行。(2)填土路堤施工方法路基填筑必须按路面平行线分层控制填土标高。每层作业平行摊铺,松铺厚度不超过30cm,以保证路基的压实度。每层填料铺设宽度应超出路堤设计宽度的60cm(每侧30cm)以保证修整路基边坡的路堤边缘有足够的压实度。不同土质的填料应分层填筑,且尽量减少填土的层数。3填石或土石混填路堤施工方案、方法在各分段路基场地清理及清挖淤泥完毕后,对断面进行测量放样,并绘制出填方横断面图,提交监理工程师复测确认后,开始路基填筑。(1)填石或土石混填路堤施工方案根据填石和土石混填路堤的经验,填石和土石混填工程将统一采用推土机、小空压机、光轮压路机、振动压路机辅以人工联合作业方案进行。(2)填石路或土石混填堤施工方法80
填石路堤填筑前必须先用大块石码好边坡(或土石混填不码边坡),再开始填筑。填筑时,应将石块大面向下,摆放平稳,紧密靠拢,缝隙均以小石块和石屑满,然后再碾压。如有石料粒径过大的则要用小空压机放解炮解小,才可进行施工。路基填筑必须按路面平行线分层控制填土标高。每层作业平行摊铺,松铺厚度不超过40cm、或土石混填松铺厚度不超过30cm,以保证路基的密实度。对于自然横坡或纵坡陡于1:5时,应将原地面挖成台阶,台阶宽度应满足压实设备操作的要求且不小于1m,台阶应作成2%~4%的内倾斜坡,以便保持稳定。施工准备、清理场地(清淤)→测量放样、动力探触→确定路基填筑的宽度、填前压实→监理工程师复测→自卸汽车上填料→空压机打孔放解炮→推土机整平 压路机碾压→标高、压实度、宽度、 边坡等自检→监理工程师验收→上一层填筑 4土石方工程机械配置方案挖方工程,开挖土方工程统一采用挖掘机+自卸汽车辅以人工作业的方式进行;详细的设备配置方案见下表8-3。表8-3主要机械设备机械类别型号数量挖掘机PC200-612自卸汽车8t12空压机CYV-9/73压路机YZ16YZ12G12推土机TY2201平地机PY18012洒水车SQZ9170GSS1光轮压路机3Y18/211汽车吊QY-1615桥梁工程施工方案、方法根据本标段的特点,采用下列施工方案(1)下部构造80
本标段桥梁的基础及墩台均为大体积的浆砌实体,必须严格遵照规范施工,还特别需注意里层浆砌分层应与外层一致,填缝密实。施工采用人工配合挖掘机开挖基坑,开挖至设计标高后,经排水、整平、压实、地基承载力检验合格,方能进行砌筑。基础的施工工艺流程为:测量放样→开挖基坑→验收→放样→浆砌→养生→验收台的施工工艺流程为:测量放样→浆砌→养生→验收→浇筑台帽。基础、墩台身施工完毕后,马上回填进行台背处理,以利下一步施工。(2)上部构造本标段桥梁的上部构造型式多样,根据不同的型式采用不同的施工工艺。施工流程:施工放样→绑扎钢筋→支模板→浇注混凝土→养生→验收→吊装(3)圆管涵:采用人工配合挖掘机开挖基坑,圆管涵从业主指定的厂家购进,并分批抽检,进行三点抗压试验,汽车运输、吊车安装。其施工工艺流程为:施工放样→挖基→验收→铺设垫层、浆砌底座→验收→吊装圆管涵→验收→回填8.4.3 各分项工程施工注意事项1路基填筑施工注意事项(1)为确保路基土石方填筑质量,在土石方开工之前应完成试验路段的土石方压实试验,以确定土石方工程的正确压实方法,为土石方施工提供依据。(2)土方填筑施工中,必须做出路拱,先用压路机静压两遍,再用振动压路机碾压至规范要求的压实度,松铺厚度严格按试验厚度的95%控制。(3)严格控制好土方含水量,含水量过大必须翻晒到最佳含水量时方可填筑,含水量过小则需洒水润湿到最佳含水量方可碾压。(4)修筑填石路堤,在路槽底面以下80cm的范围内应铺填有适当级配的材料,最大粒径不超过10cm。压实时应用小石块或石屑填缝,直到压实顶面稳定,无下沉,石块紧密,表面平整为止。施工中压实度由压实遍数控制,压实遍数由现场试验确定,并经工程师检验批准。(5)土石方填筑时,应先开工高填路段,使其有足够的沉降时间。并在每段高填路堤填筑后进行沉降观测,发现问题及时报请监理工程师处理,以保证高填路堤形成稳定的路基。80
(6) 土石方填筑完一层后,把该层的宽度、压实厚度、逐桩高程及压实度等资料,交于监理工程师审核合格后,方可进行上一层填土施工。2路基挖方施工注意事项(1)施工前要充分做好准备工作,详细复查设计图纸,确定路堑地段的标高、工程地质资料及路堑边坡。(2)开挖前采用全站仪准确放样,并在开挖面外侧一定距离处开挖简易截水沟,以免雨季雨水顺边坡流下而影响路堑边坡的稳定性。同时,在路堑开挖断面边坡内侧也应开挖纵向边沟排水,保证路堑内无积水现象。(3)路堑施工中,根据土石分界线进行分别开挖,如发现土石性质变化应修改施工方案,并及时报请监理工程师批准。(4)对于开挖到位的路堑及时对其边坡进行防护,以免边坡暴露过久而造成边坡土质的工程性质的改变,影响边坡稳定。(5)不论是填方或是切方施工,在施工过程中都必须尽量保障便道的畅通。(6)石方爆破施工严禁采用大、中型爆破施工;边坡坡面必须采用光面爆破;对靠近村庄、高压线、灌溉渠的区域,采用控制爆破。(7)爆破工程的施工方案报监理工程和当地公安局机关批准后,方能实施。爆破作业人员必须经指定的部门培训,考试合格后持证上岗。(8)在确定的爆破危险区边界设置明显的标志,建立警戒线、警戒信号,在危险区入口或附近道路设置标志并专人看守,防止人、畜、公路设施等受到危害和损失。3桥梁施工注意事项(1)基坑① 在开工之前,必须复核桥梁的墩、台位置,是否符合实地情况,并将记录及结果上报监理;② 基坑开挖前,必须上报具体的开挖方案,基坑开挖后,及时报监理验收,必要时,需进行基底处理③ 基坑开挖后的暴露时间不得超过30d,在基础施工完成后,必须及时回填。(2)浆砌片石基础、台① 在砌筑前每一石块均应用干净水洗净并使其彻底饱和,垫层亦应干净并湿润。② 必须采用座浆法砌筑,严禁用灌浆法砌筑,所有石块均应座于新拌和砂浆之上,在砂浆凝固前,所有缝应满浆,石块固定就位;80
③ 所有灰缝应填满砂浆,填缝砂浆必须用扁钢捣实;④ 所有石料均就应按层砌筑,砌筑时相邻段高差不得大于1m;⑤砌体完工后,在7~14d内应加强养生。(3)桥面系施工① 桥面铺装下面的混凝土表面必须拉毛,并用高压水冲洗干净;② 钢筋网置于铺装层的上部,浇筑混凝土时,施工人员及机具不得踩踏在钢筋网上;浇筑桥面混凝土前,应在桥面范围内布点测量高程,确定浇筑混凝土的厚度,保证纵横坡;④ 铺筑沥青混凝土前应在现浇桥面上浇洒粘层。4圆管涵施工注意事项(1) 砂砾垫层必须分层摊铺压实; (2) 基座尺寸及沉降缝应符合图纸规定,沉降缝位置与管节的接缝位置一致;(3) 结合土质及路基的填土高度设置预留拱度;(4) 管节安装从下游开始,使接头面向上游,每节涵管紧贴于垫层或基座上,使涵管受力均匀;(5)涵管接缝宽度不可大于10mm,并用沥青麻絮填塞内、外侧。8.5确保工程质量和工期的体系及措施8.5.1质量保证体系我们将按国际ISO9002质量体系建立本项目的质量保证体系,成立以项目经理、总工程师、质检部长为正副组长的全面质量领导小组,下设质检部,配备各专项质检工程师,充分利用中心试验室和微机进行各项工程的数据检测和质量控制,控制工程总体质量。各工程施工队队长质检员,把好质量自检关,形成第一级质检体系。8.5.2 确保工程质量的措施各工程施工队在每一道工序过程及完成后,由质检员按设计图和技术规范要求严格进行自检,对自检合格工程填写质检申请表,经质检组核实后报质检部审查,质检部确80
认自检组的检查有效并签字报送现场(驻地)监理工程师申请检验,请监理工程师检查验收,唯有监理工程师的检验合格后,方可进行下一工序的施工。1具体措施如下:(1)工程开工前,组织全体施工人员熟悉设计图纸,学习国家公路技术规范和怀新路专用技术规范,使全体人员牢固树立“质量第一”的思想。(2)本工程设立全面质量领导小组,下设专职质检机构--质检部,质检部内设各专项工程质检工程师及质检工程师助理,专司质量检查之职。(3)工程部选用有多年施工设计经验的技术人员组成,利用先进的技术手段与方法,结合现场实际情况,精心绘制出详细的施工图纸,报业主和监理工程师批准,杜绝因设计差错而引起工程返工和质量事故的发生。(4)本项目抽取一定比例的质检专项费用,实行专款专用,质检人员的工资奖金主要按工程质量进行评定。(5)尊重和绝对服从监理工程师和工程师代表。根据合同条款的要求,在监理工程师的监督和指导下施工,并如实地向监理工程师汇报工程进度和质量情况。(6)采用先进的检测设备,选派责任心强的检测人员,加强对线路平、纵、横断面控制,并确保各工序、各分项工程的施工质量。(7)每一批施工设备进场,需先向监理工程师报送型号及性能,征得监理工程师同意后方可进场,以避免由于施工设备而影响工程质量。(8)各单项工程开工前,由中心试验室对该项目所需各种原材料(含半成品和成品)进行检验,同时在使用过程中加强随机抽检,杜绝不合格材料进入现场。对于混合型材料亦由中心试验室进行配比试验,其数据经计算机分析对比后,选择质量可靠性高的配比经质检工程师审查并报监理工程师批准后,再予实施。(9)质检员、试验人员必须跟班作业,工程关健部位以及经监理工程师批准,实行“三班制”施工的项目必须有质检人员守候现场。(10)每一工序完工,经质检人员自检合格,报质检部长复核签字后,填写报验单,由质量小组复核,确认合格,再报请监理工程师检查,经监理工程师检查合格签证后,方可进行下一道工序施工。(11)每一工序完工后,应对施工场地进行清理,以免残留物质对下道工序产生质量影响。80
(12)对于连续施工工序,交班质检人员应就本班施工质量情况以及需要注意事项向接班人员作详细说明,并认真填写交接班记录。(13)定期检查、校正、标定检测仪器,避免由于检测仪器的误差而影响工程质量,造成不应有的损失和影响。(14)根据规范要求制定详细的内部工程质量检测制度和工程质量检查评分办法。质量领导小组每月至少进行一次全面质量检查和评分,并将结果予以通报,此结果将是核实各工程队工资的首要依据,工程队质量质检小组每天进行质量小结,每周进行一次自检自评,并将结果报质检部和质量领导小组,此结果亦是职工、合同工的工资、奖金的重要依据。(15)实行质量一票否决制:当质量与进度等发生矛盾时,必须先质量后进度。发生质量问题,扣发当事人当月奖金并酌情赔偿一定比例的损失。对于关键工程的工程质量必须采用双控措施,经项目总工程师同意后再报监理工程师批准。(16)采取各种途径,提高施工人员业务素质,利用雨天和施工间隙,请监理工程师或工程师代表讲授技术规范和施工操作方法,组织技术比赛,并适当派员外出学习,及时掌握高等级公路建设中新的施工工艺和技术。(17)如出现质量事故,由总工程师或质检部长组织有关人员对事故原因进行分析,提出缺陷修复方案和质量整改措施,报监理工程师批准后实施,对事故责任者将予以经济处罚,通报批评,直至限令其离开工地,以杜绝类似事故的再次发生。(18)加强机械设备的现场管理,确保机械设备的完好率和使用性能,保证工程质量。杜绝由机械设备而引起的工程质量事故。2确保工期的体系为了确保工程的进度,以项目经理为首,成立专门的工程计划部,负责对工程进度的跟踪和及时调整。3 确保工期的措施为确保本合同段按计划完工,特制定如下措施;(1)接到业主的中标通知后,立即开展本项目所需人员,设备、材料的准备工作,在签订施工合同15天内完成施工进场和开工准备, 抓住工程开工前“时间差”。(2)在开工之前,根据投标文件施工总体计划的要求制定各分项工程详细的施工方案与年、月、旬进度计划报监理工程师批准,在施工过程中据此进行操作。80
(3)运用计算机进行工程形象进管理和数据处理,及时将形象进度分析成果提交项目总工程师,并根据分项工程的特点及质量工期要求选择最优施工方案。(4)积极开展社会主义劳动竞赛,调动广大施工技术人员的生产积极性,组织青年突击队。发挥党、团员的模范带头作用,掀起施工生产高潮。(5)加强现场调度,项目经理部设总调度一人,负责项目所需劳力、机械和材料的整体调度。若出现单项工程滞后于计划进度,则按监理工程师批准的修正方案组织力量,在保证工程质量的前提下进行突击,以达到既定工期计划目标。(6)在项目实施过程中,各工程队应每天总结当日工程进度情况,每周向工程计划部通报工程进度情况,计划部每周向项目经理,项目总工程师汇报工程进度情况,如实际进度与计划出现差异,应会同各有关人员分析原因,及时调整进度计划,报总工程师、项目经理,经监理工程师批准后实施。(7)由项目经理部组成施工进度检查小组,对各工程每月进行一次质量进度检查。对关键工程每周进行不少于二次的检查,结合工程施工质量进行评比,每月公布一次评比结果,据此核发产值奖。(8)通过狠抓工程质量,杜绝质量事故及其隐患,确保工期。(9)利用不利气候进行工程备料和设备维修保养,确保施工期间的材料供应和设备出勤率。(10)利用雨天和施工间隙,组织职工、合同工进行生产技术和技能的学习,提高劳动技能和生产效率。(11)搞好安全生产,避免由于发生安全事故而影响工程的施工进度。(12)发挥我司技术力量优势,对施工关键设备重点维护、检修,配备一定的修理人员跟班作业,出现故障及时抢修,保证工程设备处于最佳运行状态。积极配合业主做好本标段拆迁工作,与当地政府保持密切联系,在可能情况下,为当地政府和群众多办实事,将阻工现象降到最低程度,确保施工的顺利进行。(13)加强设备投入,确保工程进度。(14)项目经理部各职能部门职责划分明确,并实行目标管理,以免由于职责不清而降低工作效率。80
8.6雨季的施工安排1聘请气象部门人员为气象顾问,随时掌握气象情况。2大部分项目施工受雨水的影响,因此,在雨季的主要工作为设备的维修、备料、人员培训并加强职工的政治思想学习。3大量开展一些受雨水影响较小的工作,如砌体工程、安装预制构件、植树、植草皮等。4根据计划要求必须在雨季施工的项目,做好防雨措施;填筑路堤时,开挖临时排水沟,保证排水畅通;填料在摊铺时作好横坡,分段填筑,在雨前要把已摊铺的填料平整压实,雨后不允许车辆通行。5预制场搭设简易防雨工棚,砼现浇场配备好足量的防雨布,施工面小的项目,搭设简易工棚。6利用雨季时间认真熟悉文件和图纸,搞好设计变更的申报和内业工作 。8.7安全保证体系及措施8.7.1安全保证体系成立以项目经理为组长、总工为付组长、工程施工队队长为安全员的安全小组,并配备一名付经理专门管理安全生产,同样,在每个施工队中也设立一个专职安全员。经常性地组织全体施工人员学习施工安全制度和安全操作规程。对每个施工环节制订施工安全措施。具体的安全组织机构如下:8.7.2安全保证措施:1 建立专职的安全管理机构,制订严格的施工安全制度;2组织对全体施工人员的安全教育,在全体施工人员中树立安全第一的思想;3 组织全体施工人员进行安全培训,机手熟悉各自机械的安全操作方法,各工种必须遵守各自的安全生产守则;4 配套好安全防护设施、装备,在重要安全装置处悬挂安全警示牌、安全操作规程,发放安全带、安全帽等;80
5对全体人员都购买人身意外保险;6 石方爆破工程的施工方案必须报请当地相关机构批准后,方能组织实施;7石方爆破工程的作业人员必须经当地相关机构培训,考试合格后,持有有效操作证,才能进行施工;8对易燃易爆物品实行专人专管,严格执行有关规定;9在施工必要路段实行交通管制;10安全管理小组、专职安全员时刻对生产监控,发现问题及时纠正;11安全生产措施不落实不准动工,安全员挂牌上岗,实行安全生产一票否决制;12积极开展安全生产劳动竞赛,对表现突出的班组和个人给予表彰和奖励,违反安全生产的班组和个人,予以严厉的处分和处罚。8.8其他事项8.8.1资金保证措施1本项目有一定比例的动员预付款,可以作为工程前期费用。2本公司具有一定数额的流动资金,在工程需要时可以动用流动资金和从银行获得贷款用于本工程,确保工程顺利施工。8.8.2责任期内对工程的修复和维护方案1 根据本工程实际情况,由工程技术、管理、施工生产工人等并配备一定数量的工程维护设备和机械组成缺陷责任期内工程维护班子,经常派人巡查工程现场,发现质量缺陷及时报告监理工程师和业主,并分析原因,制定相应的处理方案报监理批准后实施。2 对在缺陷责任期内完成的附属工作内容提交一份施工计划报监理工程师批准,并按此计划实施,以确保施工质量优良。3 对影响工程实质上完工的任何工程缺陷都必须报告监理工程师和业主,并交修复方案给监理批准后及时实施修复工作。8.8.3环境保护措施施工中采取一切可靠合理措施,保护施工现场内外的环境,避免由于施工机械操作等引起的粉尘、有害气体、噪声等对环境的污染,钻孔施工时对排放的泥浆妥善处理,以免造成对农田和水系的污染;路基路面施工时,配备洒水车随时洒水,防止灰尘飞扬,80
污染环境。 采取可靠措施,保证原有交通的正常通行和维持沿线村镇的居民饮水、农田灌溉、生产生活用电及通讯管线的正常使用。对借土场和弃土场等进行植被绿化等,以防止水土流失,造成对沿线灌溉和排水系统的堵塞和农田的损害。对临时租用的地,工程完成后,及时搞好复耕工作和植被绿化。施工中发现文物古迹不得移动和收藏,做好现场保护工作,停止施工,报监理工程师和业主听候处理,防止文物流失。8.8.4当地关系的协调配备1~2名协调员,负责协调处理当地关系;加强内部管理和教育工作、尊重当地风俗习惯;依靠当地政府做好群众工作,尽可能为地方政府和沿线村民提供方便;搞好宣传工作,取得当地政府、广大群众的积极支持,创造一个良好的施工环境,保证施工顺利进行。80
第九章预算编制9.1总则9.1.1编制目的为构建节约型公路行业,适应公路交通建设发展的需要,合理确定和有效控制工程造价,提高公路建设项目工程造价的编制质量,规范工程造价文件的编制。9.1.2适应范围本办法适用于新建和改建的公路工程基本建设项目工程概算、预算的编制和管理。农村公路可参照本办法执行,具体计算方法和计费标准由各省、自治区、直辖市交通主管部门制定。9.1.3预算的作用预算是施工图设计文件的重要组成部分。预算是设计阶段控制工程造价的主要指标。预算是确定工程造价、签订工程合同、办理工程结算、考核工程成本、编制或调整固定资产投资计划的依据。以施工图设计进行施工招标的工程,经审定后的施工图预算是编制工程标底或造价控制值的依据。施工图预算是考核施工图设计经济合理性的依据。施工图设计应控制在批准的初步设计及其概算范围之内。9.1.4编制预算的资格概算、预算均由有资格的设计、工程(造价)咨询单位负责编制,编制、审核人员必须持有公路工程造价人员执业资格证书,并对工程造价文件的其编制质量负责。9.1.5编制预算的责任当一个建设项目有几个设计(咨询)单位共同承担设计时,主管部门应指定主体设计(咨询)单位负责统一概算编制原则和依据,汇编总概算,并对全部概算的编制质量负责。对实行设计招标的建设项目,概算由中标单位负责主体设计(咨询)单位应负责编制原则和依据、工程设备与材料价格、取费标准等的协调与统一,汇编总概(预)算,并对全部概(预)算的编制质量负责。概算和预算编制必严格执行国家的方针、政策和有关制度,符合公路设计、施工技术规范。80
9.1.6预算文件质量文件应达到的质量要求是:符合规定、结合实际、经济合理、提交及时、不重不漏、计算正确、字迹打印清晰、装订整齐完善。9.1.7造价工作管理设计(咨询)单位应加强基本建设经济管理工作,配备和充实公路工程造价人员,切实做好概、预算的编制工作。公路工程造价人员应不断提高专业素质,掌握设计、施工情况,做好设计方案的经济比较,使技术工作和经济工作结合起来,全面、有效地提高设计质量,合理确定工程造价。9.1.8补充规定各省、自治区、直辖市交通主管部门,可在本办法的基础上结合当地实际情况制定补充规定,并报交通部备案。9.2编制依据9.2.1概、预算编制依据1国家发布的有关法律、法规、规章、规程等。2现行的《公路工程预算定额》、《公路工程机械台班费用定额》及本办法。3工程所在地省级交通主管部门发布的补充计价依据。4批准的初步设计文件(或技术设计文件,若有)等有关资料。5施工图纸等设计文件。6工程所在地的人工、材料、设备预算价格等。7工程所在地的自然、技术、经济条件等资料。8工程施工组织设计或施工方案。9有关合同、协议等。10其他有关资料。9.2.2工程概况1该工程为朝阳至沈阳二级公路新建工程,公路等级二级公路,全长3.672km,起始桩号为K0+000~K3+672.145;2建设期为151天。80
9.2.3工料机单价1人工费:人工工资总额(含机械工)按规定以40元/工日计列;2材料价格:主要材料按照湘潭建设造价材料原价并考虑运杂费综合取定;砂石料根据材料从附近砂石料场购买,并考虑运杂费;其他材料参照朝阳市2010年第五期(9-10月)建设工程材料价格取定;3施工机械使用费:按交通部交公路发《2004公路工程机械台班费用定额》公布的定额标准计算台班单价,并按北京市现行有关规定计列养路费和车船使用税。9.2.4有关费率取定标准其他直接费、间接费等有关费率按交通部交公路发《2004公路基本建设工程概算、预算编制办法补充规定的通知》(简称编制办法)公布的标准计算,以及湖南省印发的《关于制定公路基本建设工估、概、预算编制办法补充规定的通知》计列。1他直接费计列办法(1)夜间施工增加费,沿海地、冬季、高原施工增加费不计;(2)雨季施工增加费的费率按Ⅱ类区雨季3个月取定;(3)施工辅助费按《编制办法》规定费率取定;(4)行车干扰施工增加费按每昼夜双向行车次数1000计;(5)工地转移费按工地转移10km计。2间接费计列办法(1)职工取暖费不计;(2)主副食运费补贴采用综合里程为3.5km的费率计算。3有关费率(1)施工技术装备费取3%,计划利润取4%,税金取3.41%。(2)建设单位管理费按照部颁编制办法计算。A建设单位管理费:以指标建筑安装工程费位基数,按5.0%计算。B程质量监督费:以指标建筑安装工程费为基数,按2.0%计算。C工程监理费:以指标一二三部分合计为基数,按照国内招标工程费率4.0%计算。D定额编制管理费:以指标累进办法建管费(建安费基数)为基数,按0.5%计算。E设计文件审查费:以指标定额建筑安装工程费为基数,按2.2%计算。(4)勘察设计费80
以指标直接工程费为基数,按5%计算。(5)施工机构迁移费、供电贴费:不计列。(6)预留费用:工程造价增涨预留费,按有关规定不计列。预备费:以指标间接费与直接工程费之和为基数,按3%计算。(7)各项费用之间的关系:金额=工料机单价×定额×数量其他直接费、现场经费=定额基价×相应费率间接费=(定额基价+其他直接费+现场经费)×间接费率9.3概预算项目的主要组成部分(路线部分)第一部分建筑安装工程路基工程路面工程桥梁涵洞工程其它工程及沿线设施临时工程管理养护及服务房屋施工技术装备费计划利润税金第二部分设备及工具器具购置费第三部分工程建设其他费用预备费9.4工程总造价本设计的报价计算是利用同望软件进行计算,通过编制得到该公路的基土石方的基本造价为3875780元,详见附表。由于编制的过程有很多的工程细节没有涉及到,加上编制资料有限,因而报价可能没有完全符合实际造价。80
第十章经济技术分析技术经济分析在工程中是十分重要的,它直接关系到整个工程的经济技术命脉。在方案选定前做了足够的方案比选,路线方案的拟定和比较就是在路线的起终点及中间必须经过的城镇或地点间拟定各种可能的方案,并在深入调查的基础上,综合考察各方面因素,通过比较选择了最优方案。路线方案是路线设计中最基本的问题,方案是否合理,不但直接关系公路本身路程和运输效果,更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用。1本设计公路沿线的自然气候特征和路线特征(1)自然特征朝阳地区的气候特点是四季分明,雨热同季,日照充足,日温差较大,降水偏少。年平均气温5.4℃~8.7℃,年降水量450mm~580mm左右,全年无霜期在120天~155天左右,属北温带大陆性季风气候区。(2)路线特征路线所经地区地形为丘陵、平原起伏交错,本地区地形对路线的限制较大,路线平、纵、横三方面的线形不易达到较高的技术标准。平面上线形顺直,以直线为主体,平曲线半径较小曲线转角一般较小;纵断面上纵坡较大,填挖高度都比较大。选线或定线时主要应处理好地物障碍和与周围环境的适应和协调。2.路线方案经济技术评价指标(1)技术指标A.路线长度及增长数γ=L/P×100%(10-1)——路线增长系数——路线实际长度——路线起终点间的直线长度B.转角数可以分为全线的转角数和每公里的转角数C.转角平均度数转角值是体现路线顺直程度的一种技术标准;转角平均度数按下式计算:(10-2)——转角平均度数——任意角的度数80
——转角数D.最小平曲线半径及个数E.与原有公路及铁路的交叉数目(包括平面交叉和立体交叉)F.限制计算行车速度的路线长度(2)经济指标A.土石方工程数量B.挡土墙工程数量C.拆迁建筑物及管线设施的数量D.主要材料数量E.桥涵工程数量F.隧道工程数量通过设计全过程的计算和总结,我选定的路线为我所拟定的方案中的最佳方案,经济技术的各种指标都满足了规范和实际情况相应的要求。80
总结这次毕业设计题目为朝阳至沈阳二级公路综合设计。公路所在地区为辽宁省朝阳市,设计车速为60km/h,双向二车道,路基宽度10m,路面宽7m,路肩采用硬路肩宽度为1m土路肩宽度为0.5m。这次毕业设计中的主要内容如下:选线:路线所经过地区属于辽宁省朝阳市地区,地势较为复杂,在道路选线过程中限制因素较少,考虑尽量不占或少占经济田、填挖平衡、路线选择经济合理的原则选线,并且进行了2个方案的比较,做了经济技术分析,线形能够满足要求。平面设计:考虑到该路段是平原微丘区的新建公路,在3.672km的路线上选了3个交点,所有的平曲线均符合规范要求。纵断面设计:考虑该地区属于平原微丘区,路线纵断面设计应考虑纵向排水。全线共有3个变坡点,其中有1个凹曲线,2个凸曲线,所有竖曲线设计均符合规范要求。横断面设计:在对路线考虑填挖量尽量小,达到平衡是基础上进行了横断面设计、路基设计表设计、土石方计算、排水平面设计等。路面结构设计:采用手工和路面结构设计软件相结合的办法进行了路面结构设计。施工组织:根据道路施工情况,对施工人员、施工机械、工程量安排等进行了施工组织设计预算:采用同望软件编制了设计范围内路基和路面及桥梁的预算文件。桥梁设计:主要进行跨径10米装配式混凝土空心板简支梁桥上部结构的计算验算。整个设计都严格遵守我国交通部现行规范,计算包括公路的平、纵、横断面,路基路面结构,桥梁荷载计算,内力组合,配筋计算等,都能满足规范和设计要求。80
参考文献[1]尤晓伟《现代道路路基路面工程》北京.清华大学出版社.2004[2]叶见署《结构设计原理》北京.人民交通出版社.2004[3]王首绪等《公路施工组织及概预算》北京.人民交通出版社.2007[4]杨少伟《道路勘察设计》北京.人民交通出版社.2004[5]杨少伟《道路勘测设计》北京.人民交通出版社.2003[6]张雨化主编《道路勘测设计》北京.人民交通出版社.2002[7]邵旭东《桥梁工程》北京.人民交通出版社.2007[8]姚玲森主编《桥梁工程》北京.人民交通出版社.[9]中华人民共和国行业标准《路基设计规范》(JTGD30—2004)[10]中华人民共和国行业标准《公路排水设计规范》(JTG018-97).北京:人民交通出版社,1998[11]中华人民共和国行业标准《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)北京:人民交通出版社.2006[12]交通部公路管理司《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)北京.人民交通出版社.2003[13]交通部公路规划设计院《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)北京.人民交通出版社.2004[14]邓学钧主编《路基路面工程》北京.人民交通出版社.2001[15]齐宝库主编《工程项目管理》大连.大连理工大学出版社.2003[16]92005AntonioNanni.CuringofRollerCompactedComcrete:StrengthDevelopment.Volume114.NO.61988.200180
谢辞时光荏苒,如白驹过隙,美好的大学生活即将结束,我们也将交上最后的一次作业,毕业设计,期望以此为仅有一次的大学生活画上圆满的句号。四年的本科学习让我掌握了许多公共基础知识,更重要的是学到了一生以其为师为食的专业知识,而毕业设计则是对本科所学所有专业知识的精确而集中地检验和集中的体现。它不仅使我将专业知识系统地融合,更加深刻的理解,在毕业设计的过程中也使我体会到了作为道桥人的喜悦和自豪。毕业设计中涉及到的即我所学习到的交通土建方面专业知识包括:公路等级的确定、路线线形选定、路线平面设计、纵断面设计、横断面设计、排水设计、路基路面结构设计、简支梁桥结构设计、施工组织设计、造价计算等。毕业涉及中使用到的软件包括AUTOCAD,纬地路线设计软件,桥梁博士设计软件,同望WECOST公路工程造价管理系统,HPDS2003公路路面设计程序系统,提高了我的专业技能和动手实践能力,为日后的工作打下了良好的基础。毕业设计中我遇到了很多的困难,有幸在***老师的指导下,解决了许多问题并且顺利完成了设计,*老师为人和蔼,学识渊博,对待学术却谦虚谨慎治学严谨,不容一丝疏忽。在此,对***老师及各位传授我知识的老师表示诚挚的谢意。由于经验不足及个人水平的限制,在设计中难免遇到错误及不合实际的地方,恳请各位老师包容我,并且批评指正我的错误,以能更大程度提高我使用专业知识解决实际问题的能力。***2011年6月80'
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